7. Какие экологические последствия имеет орошаемое земледелие и чрезмерное внесение удобрений и ядохимикатов?

Орошаемое земледелие.

Площадь орошаемых земель в мире в настоящее время составляет около 250 млн.га (в России орошаемые земли занимают около 6 млн.га). кроме ирригационной эрозии, поливные почвы подвергаются так называемому вторичному засолению. Сущность его заключается в том, что на поля часто подается больше воды, чем ее может удержать почва в корнеобитаемом слое и в последующем расходовать на испарение и транспирацию растений. Эта влага постепенно проникает до грунтовых вод и обуславливает повышение их уровня. При ненормированных поливах за короткое время (несколько лет) грунтовые воды с глубины 20–30 метров могут подниматься так близко к поверхности почвы, что начинают интенсивно испаряться. Растворенные в воде соли при этом накапливаются на поверхности почв. Такое засоление называют вторичным, понимая под первичным естественное (солончаки), которое осуществляется без участия человека. Такое возможно в местах с высокостоящими грунтовыми водами, например, в понижениях рельефа или при высыхании водоемов. Эти почвы, как и вторично засоленные, практически не пригодны для земледелия. Вторичное засоление присуще только засушливым районам. На севере излишний полив имеет следствием заболачивание почв. Известно, что один из экологических кризисов в развитии человечества был вызван исчерпанием возможностей орошаемого земледелия в связи с интенсивным засолением почв. В целом в мире сейчас имеется около 50–60 млн.га вторично засоленных почв из 250 млн. орошаемых, т.е. около 25%.

Экологические следствия использования минеральных удобрений.

Минеральные удобрения – неизбежное следствие интенсивного земледелия. Имеются расчеты, что для достижения желаемого положительного эффекта от применения минеральных удобрений мировое потребление их должно составить около 90 кг/год на человека. Суммарное производство удобрений в этом случае достигает 450-500 мл.т/год. В настоящее время мировое производство минудобрений равно примерно 200-220 млн.т/год или 35-40 кг/год на человека.

Применение удобрений можно рассматривать как одно из проявлений закона увеличения вложения энергии в единицу производимой сельскохозяйственной продукции. Это значит, что для получения одной и той же прибавки урожая требуется все большее количество минеральных удобрений. Так, на начальных этапах применения удобрений прибавку 1т. зерна с га обеспечивает внесение 180-200 кг азотных туков. Следующая дополнительная тонна зерна связана с дозой удобрений в 2-3 раза большей.

Экологические последствия применения минеральных удобрений целесообразно рассматривать, по крайней мере, с трех точек зрения:

1. местное влияние удобрений на экосистемы и почвы, в которые они вносятся;

2. запредельное влияние на другие экосистемы и их звенья, прежде всего на водную среду и атмосферу;

3. влияние на качество продукции, получаемой с удобренных почв, и здоровье людей.

Влияние минеральных удобрений на почвы. Внесение минудобрений в почву приводит к тому, что наступает такое состояние системы, когда внесение удобрений практически не дает никакой прибавки уровня, а еще большие их дозы ведут к снижению урожая. Здесь срабатывает правило лимитирующего фактора по его максимальному значению.

В почве кк системе происходят такие изменения, которые ведут к потере плодородия: повышается кислотность, изменяется видовой состав почвенных организмов, нарушается круговорот веществ, разрушается структура, ухудшаются другие свойства.

Влияние минеральных удобрений на атмосферный воздух, как и на воду, связано в основном с их азотистыми формами. Азот минеральных удобрений поступает в воздух либо в свободном виде, либо в виде летучих соединений.

Наиболее ощутимое влияние на водные источники, кроме азотных, оказывают фосфорные удобрения.

Фосфор вследствие незначительного содержания в водах и малой токсичности практически не оказывает прямого отрицательного влияния на питьевую воду. Этого, однако, нельзя сказать об азоте. Концентрации его в воде часто превышают допустимые значения.

Минудобрения способны оказывать отрицательное воздействие как на растения, так и на качество растительной продукции, а также на организмы, ее потребляющие.

Проблемы пестицидов.

Понятие пестициды (лат. пестис – зараза, цедерс – убивать) объединяет группу веществ, которые используются для уничтожения или снижения численности нежелательных для человека организмов. Практически все эти вещества относятся к ксенобиотикам, т.е. чуждым для живых организмов и биосферы в целом.

Обычно с понятием пестициды связывают вещества, используемые для уничтожения растений – гербициды; насекомых – инсектициды; грибов – фунгициды; клещей – акарициды; водорослей – альгициды и др. К пестицидам относят также вещества, используемые не только для уничтожения, но и отпугивания организмов, приносящих вред человеку или его изделиям (постройкам, одежде и т.п.).

В группу пестицидов входят, кроме этого, вещества, изменяющие физиологические функции организмов или воздействующие на отдельные их органы (бесплодие, болезни, поведение и т.п.).

Экологическая вредность пестицидов зависит основном от их ядовитости, продолжительности жизни, способности избирательно действовать на отдельные организмы и трансформаций в среде.

Пестициды хотя и обладают избирательным действием на организмы, но эта избирательность относительна. Практически нет пестицидов, которые бы в той или иной мере не поражали другие организмы, особенно близкие в систематическом отношении. Тем более что очень часто концентрация пестицидов в цепях питания увеличивается в силу биоаккумулирующего эффекта.

В экологическом отношении особую тревогу вызывает ежегодное увеличение объемов применения пестицидов. Это связано не только с расширением обрабатываемых площадей, но и с привыканием к пестицидам организмов.

Следствием применения пестицидов может быть увеличение численности и тех организмов, которые раньше не вызывали беспокойства (в основном в результате уничтожения их врагов).

Парадоксальный результат использования пестицидов проявляется и в том, что увеличение объемов их применения не избавляет от потерь продукции.